摘要：經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)已成為鋁冶金大國(guó)。隨著社會(huì)的發(fā)展，鋁需求增加，鋁冶金面臨著資源問(wèn)題、能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。解決鋁資源的瓶頸問(wèn)題、重視清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗、大力發(fā)展增值冶金有助于鋁冶金的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋁冶金,現(xiàn)狀,發(fā)展

一、我國(guó)鋁冶金的現(xiàn)狀

1、鋁資源情況

鋁冶金的原料主要是鋁土礦。在全球范圍內(nèi)來(lái)看，相對(duì)于其他有色金屬，鋁土礦儲(chǔ)量還是比較豐富的，但我國(guó)的鋁土礦資源則相對(duì)貧乏。.進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速增長(zhǎng)，拉動(dòng)了鋁、銅、鉛、鋅等金屬的需求，礦產(chǎn)資源的消耗逐年增大。我國(guó)鋁土礦資源已不能滿足快速增長(zhǎng)的需求，對(duì)二次資源的回收利用迫在眉睫，對(duì)國(guó)外資源的依賴程度越來(lái)越大。同時(shí)，隨著礦產(chǎn)資源的不斷消耗，對(duì)低品位含鋁礦石的處理顯得愈發(fā)重要，多金屬的綜合回收也逐漸提上了日程。目前，已有學(xué)者對(duì)赤泥進(jìn)行研究，以各種方式回收利用其中的堿、鐵、鋁等。

2、能源問(wèn)題

我國(guó)氧化鋁工業(yè)與國(guó)外氧化鋁工業(yè)相比存在的主要差距是能耗高。能耗高的主要原因在于我國(guó)鋁土礦資源以一水硬鋁石型為主，二氧化硅含量高，鋁硅比低，礦物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬度大，可磨性差，難溶。因此我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)除部分企業(yè)采用拜耳法外，大多仍采用傳統(tǒng)的燒結(jié)法和獨(dú)創(chuàng)的混聯(lián)法。氧化鋁耗能主要集中于五大工序，其能量消耗占氧化鋁耗能總量的92%（見(jiàn)附圖）。.

附圖：氧化鋁生產(chǎn)能耗分布.

為了降低氧化鋁生產(chǎn)的能耗，氧化鋁企業(yè)和各高校聯(lián)合進(jìn)行研究，在生產(chǎn)方法上進(jìn)行改進(jìn)，如石灰-拜耳法、選礦-拜耳法、富礦強(qiáng)化燒結(jié)法.的應(yīng)用，在技術(shù)上全面開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了一系列連續(xù)化、自動(dòng)化、大型化和高效節(jié)能的先進(jìn)技術(shù)裝備，取得了顯著的效果。目前用氧化鋁生產(chǎn)原鋁的主要方法是電解法。電解過(guò)程需要消耗大量的能量，約占整個(gè)鋁生產(chǎn)的70.4%。我國(guó)電解鋁產(chǎn)能多分布在北方，主要利用煤電進(jìn)行生產(chǎn)，水能利用較少。電解鋁生產(chǎn)技術(shù)己經(jīng)成熟，具備了大型預(yù)焙槽技術(shù)的研發(fā)和制造能力，生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，在節(jié)能降耗方面也做出了很大的努力。。

3、環(huán)境問(wèn)題

從鋁的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，鋁冶金產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣會(huì)給環(huán)境帶來(lái)影響。氧化鋁主要采用堿法生產(chǎn)，屬濕法冶金過(guò)程，在生產(chǎn)過(guò)程中要消耗大量的新水，產(chǎn)生工業(yè)廢水。因廢水中含堿，須進(jìn)行堿的回收處理，滿足排放條件才能外排。目前，氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)都對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的用水加強(qiáng)管理，如減少新水的使用量，將流程中的排水引入循環(huán)站進(jìn)行處理后循環(huán)利用，減輕了外排水對(duì)環(huán)境的污染。赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物，是一種含堿較高（含Na2O2.0%～3.0%左右）的細(xì)粒級(jí)土料，其成分主要為Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、Na2O等，并含有Sc、Nb、Ta、Ti、Zr、Th和U等稀有稀土元素。因含堿，赤泥直接排放會(huì)對(duì)水質(zhì)、土壤造成污染，所以現(xiàn)在我國(guó)赤泥基本上是筑壩堆放，只有少量用于生產(chǎn)水泥等。目前，從資源的利用和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，已對(duì)赤泥的綜合利用進(jìn)行了研究。如用赤泥制作建筑材料、制造硅鈣復(fù)合肥料、提取稀有稀土元素等。從廣西平果鋁氧化鋁生產(chǎn)廢棄物赤泥選出用于鋼鐵冶煉鐵精礦的項(xiàng)目已通

過(guò)驗(yàn)收，這是世界上首次以磁選技術(shù)高溫拜耳法赤泥選鐵，可有效解決氧化鋁生產(chǎn)數(shù)量巨大廢棄物赤泥堆存問(wèn)題及其造成的環(huán)保壓力問(wèn)題。鋁電解產(chǎn)生的固體廢渣主要為浮渣、廢槽襯、殘陽(yáng)極及地面廢料。浮渣是電解過(guò)程中發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)等現(xiàn)象時(shí)從電解槽中撈出的含有鋁的槽渣，從浮渣中可以萃取鋁或直接返回電解槽。廢槽襯屬危險(xiǎn)廢物，是鋁廠造成環(huán)境污染的主要來(lái)源之一。fbdf08718e2f8b808030eac1a8c29bc3129aeb4ccb44791caf5d788f88a82e04廢槽襯中炭制材料約占50%，具有較高的熱值，氟化鹽約占30%，主要是價(jià)值較高的氟化鈉、冰晶石和少量氟化鈣,其他物質(zhì)主要是霞石、β-氧化鋁，少量的碳化鋁、氮化鋁、鋁鐵合金和微量氰化物（約0.2%），其中氟化物、氰化物為有毒物質(zhì)。在國(guó)外，廢槽襯經(jīng)火法無(wú)害化處理后，含有氟化鈣的熔煉渣可用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)鑄鐵的添加劑或用于生產(chǎn)水泥、耐火材料或用作筑路填土材料，回收的氟化鹽可返回電解槽使用。我國(guó)廢槽襯的處理處置方法主要有：填埋法、濕法處理技術(shù)、火

法處理技術(shù)。但以上技術(shù)在規(guī)模實(shí)施時(shí)均遇到了很大困難，無(wú)法做到使廢槽襯完全無(wú)害化，不能滿足我國(guó)鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。殘陽(yáng)極經(jīng)破碎后回收用于制造新陽(yáng)極，對(duì)于地面廢料可送回電解槽，這些做法可以回收有價(jià)物料，但要防止P、Fe在電解過(guò)程中積累與鋁的品級(jí)降低。廢氣的產(chǎn)生主要來(lái)自于電解鋁的生產(chǎn)過(guò)程。對(duì)于預(yù)焙陽(yáng)極電解槽，煙氣主要成分為含HF、CO2、SO2、SiF4、CF4等氣體和Al2O3粉塵、含氟粉塵及炭粒等，對(duì)于自焙陽(yáng)極電解槽，煙氣不僅含上述成分而且含瀝青氣和SO2等。

二、鋁冶金可持續(xù)發(fā)展方向與

1、解決鋁生產(chǎn)的資源瓶頸問(wèn)題

鋁礦產(chǎn)資源是不可再生的，一旦消耗殆盡，鋁冶金工業(yè)將面臨無(wú)米之炊。因此，鋁礦產(chǎn)資源必須合理開(kāi)發(fā)利用，以保證鋁冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。筆者認(rèn)為可從如下幾個(gè)方面著手：（1）對(duì)鋁土礦資源進(jìn)行合理規(guī)劃，保護(hù)性開(kāi)發(fā)，杜絕只采富礦摒棄低品位礦的做法，加大鋁土礦資源的勘探和開(kāi)發(fā)，提高鋁土礦的儲(chǔ)量。（2）對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，使之適于處理各種品位的鋁土礦，提高金屬的綜合回收率。（3）研究從其它含鋁礦物中提取鋁的工藝方法，進(jìn)一步研究微波加熱、生物浸出技術(shù)等，使之實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。（4）充分利用二次資源，加大再生鋁的生產(chǎn)力度，提高資源利用率。（5）采取走出去的戰(zhàn)略，收購(gòu)、開(kāi)發(fā)國(guó)外鋁土礦資源，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)資源的不足。

2、重視清潔生產(chǎn)，實(shí)行節(jié)能降耗

對(duì)生產(chǎn)過(guò)程而言，清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料和能源、淘汰有毒原材料并在全部排放物和廢物離開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程以前減少它的數(shù)量和毒性,對(duì)產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)指減少產(chǎn)品在整個(gè)生產(chǎn)周期過(guò)程（包括從原料提煉到產(chǎn)品的最終處置）中對(duì)人類和環(huán)境的影響。節(jié)能減排工作既是貫徹科學(xué)發(fā)展觀的要求，也是企業(yè)生存發(fā)展的需要。日益激烈的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，使得中國(guó)鋁工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步顯得更加重要。在氧化鋁的生產(chǎn)中，我國(guó)已開(kāi)發(fā)出一系列適合于處理我國(guó)中低品位一水硬鋁石型鋁土礦資源特點(diǎn)、處于國(guó)際領(lǐng)先水平的氧化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)，如選礦拜耳法、富礦強(qiáng)化燒結(jié)法、石灰拜耳法、低苛性比溶出等。這些方法的產(chǎn)業(yè)化可降低生產(chǎn)過(guò)程的能耗，節(jié)約資源。我國(guó)目前雖然已經(jīng)取得了一些節(jié)能降耗的成效，但在拜耳法生產(chǎn)過(guò)程中還有潛力可挖，而燒結(jié)法、混聯(lián)法生產(chǎn)氧化鋁的節(jié)能降耗之路還很漫長(zhǎng)，新的技術(shù)和設(shè)備還有待開(kāi)發(fā)。.

3、大力發(fā)展增值冶金

所謂增值冶金指生產(chǎn)具有更高附加值的產(chǎn)品。鋁冶金的主要產(chǎn)品是工業(yè)氧化鋁、化學(xué)氧化鋁、原鋁等，具有高附加值的產(chǎn)品（如泡沫鋁）少。發(fā)展增值冶金可從研究新的產(chǎn)品、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和裝備進(jìn)行生產(chǎn)、鋁冶金企業(yè)與加工企業(yè)合作開(kāi)發(fā)等方面入手。

三、結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，我國(guó)應(yīng)該加大這技術(shù)的研究力度，盡快解決這些工藝存在的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難題，使我國(guó)的鋁工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)徹底解決氧化鋁工業(yè)中的污染難題，改變我國(guó)氧化鋁工業(yè)的高能耗、高成本、高污染狀況，真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)鋁工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

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